Měřič hmotnosti vzduchu - Hmotnostní průtok vzduchu a snímač tlaku v sacím potrubí MAP
Obsah
Nejeden motorista, zejména v případě legendárního 1,9 TDi, slyšel název „hmotnostní průtokoměr“ nebo je lidově nazýván „hmotnost vzduchu“. Důvod byl prostý. Příliš často selhala součástka a vedla kromě hořícího světla motoru k výraznému poklesu výkonu nebo k takzvanému udušení motoru. V počátcích éry TDi byla součástka poměrně drahá, ale naštěstí postupem času výrazně zlevnila. Kromě jemného designu mu „pomohla“ zkrátit životnost i nedbalá výměna vzduchového filtru. Odpor měřiče se v průběhu času výrazně zlepšil, ale přesto může čas od času selhat. Tato součást je samozřejmě přítomna nejen v TDi, ale také v dalších naftových a moderních benzínových motorech.
Množství proudícího vzduchu je určeno ochlazením teplotně závislého odporu (vyhřívaného drátu nebo filmu) senzoru proudícím vzduchem. Elektrický odpor snímače se změní a řídicí jednotka vyhodnotí signál proudu nebo napětí. Měřič hmotnosti vzduchu (anemometr) přímo měří hmotnostní množství vzduchu dodávaného do motoru, tj. že měření je nezávislé na hustotě vzduchu (na rozdíl od měření objemu), která závisí na tlaku a teplotě vzduchu (nadmořská výška). Protože je poměr paliva a vzduchu specifikován jako hmotnostní poměr, například 1 kg paliva na 14,7 kg vzduchu (stechiometrický poměr), je měření množství vzduchu anemometrem nejpřesnější metodou měření.
Výhody měření množství vzduchu
- Přesné stanovení hmotnostního množství vzduchu.
- Rychlá odezva průtokoměru na změny průtoku.
- Žádné chyby způsobené změnami tlaku vzduchu.
- Žádné chyby způsobené změnami teploty nasávaného vzduchu.
- Snadná instalace průtokoměru bez pohyblivých částí.
- Velmi nízký hydraulický odpor.
Měření objemu vzduchu pomocí vyhřívaného drátu (LH-Motronic)
U tohoto typu vstřikování benzinu je ve společné části sacího potrubí zahrnut anemometr, jehož čidlem je natažený vyhřívaný drát. Vyhřívaný drát je udržován na konstantní teplotě průchodem elektrického proudu, který je asi o 100 ° C vyšší než teplota nasávaného vzduchu. Pokud motor nasává více nebo méně vzduchu, teplota drátu se změní. Generování tepla musí být kompenzováno změnou topného proudu. Jeho velikost je měřítkem množství nasávaného vzduchu. Měření probíhá přibližně 1000krát za sekundu. Pokud se horký drát přetrhne, řídicí jednotka přejde do nouzového režimu.
Protože je vodič v sacím potrubí, mohou se na vodiči vytvářet usazeniny, které ovlivňují měření. Proto se při každém vypnutí motoru vodič krátce zahřeje na přibližně 1000 ° C na základě signálu z řídicí jednotky a usazeniny se na něm spálí.
Platinový vyhřívaný drát o průměru 0,7 mm chrání pletivo před mechanickým namáháním. Drát může být také umístěn v obtokovém potrubí vedoucím k vnitřnímu potrubí. Kontaminaci vyhřívaného drátu se zabrání jeho zakrytím skleněnou vrstvou a vysokou rychlostí vzduchu v obtokovém kanálu. V tomto případě již není nutné spalování nečistot.
Měření množství vzduchu zahřátým filmem
Odporový snímač tvořený vyhřívanou vodivou vrstvou (filmem) je umístěn v přídavném měřicím kanálu skříně snímače. Zahřátá vrstva nepodléhá kontaminaci. Nasávaný vzduch prochází průtokoměrem a ovlivňuje tak teplotu vodivé vyhřívané vrstvy (filmu).
Senzor se skládá ze tří elektrických odporů vytvořených ve vrstvách:
- topný odpor R.H (odpor senzoru),
- odporový snímač R.S, (teplota čidla),
- tepelná odolnost R.L (teplota nasávaného vzduchu).
Tenké odporové platinové vrstvy jsou naneseny na keramický podklad a spojeny s můstkem jako odpory.
Elektronika reguluje teplotu topného odporu R proměnným napětím.H tak, aby byla o 160 ° C vyšší než teplota nasávaného vzduchu. Tato teplota se měří odporem R.L záleží na teplotě. Teplota topného odporu se měří odporovým snímačem R.S... Jak proud vzduchu stoupá nebo klesá, topný odpor se víceméně ochlazuje. Elektronika reguluje napětí topného rezistoru přes odporový snímač tak, aby teplotní rozdíl opět dosáhl 160 ° C. Z tohoto řídicího napětí generuje elektronika senzoru signál pro řídicí jednotku odpovídající hmotnosti vzduchu (hmotnostnímu toku).
V případě poruchy měřiče hmotnosti vzduchu elektronická řídící jednotka použije náhradní hodnotu doby otevření vstřikovačů (nouzový režim). Náhradní hodnota je určena polohou (úhlem) škrticí klapky a signálem otáček motoru - tzv. řízení alfa-n.
Volumetrický průtokoměr
Kromě snímače hmotnostního průtoku vzduchu, takzvaného volumetrického, jehož popis je vidět na obrázku níže.
Pokud motor obsahuje snímač tlaku vzduchu MAP (manifold air pressure), řídicí systém vypočítá údaje o objemu vzduchu pomocí údajů o otáčkách motoru, teplotě vzduchu a objemové účinnosti uložených v ECU. V případě MAP je princip bodování založen na velikosti tlaku, nebo spíše podtlaku v sacím potrubí, které se mění podle zatížení motoru. Když motor neběží, tlak v sacím potrubí je stejný jako v okolním vzduchu. Výměna probíhá za chodu motoru. Písty motoru směřující do spodní úvratě nasávají vzduch a palivo a vytvářejí tak podtlak v sacím potrubí. Nejvyšší podtlak vzniká při brzdění motorem při zavřené škrticí klapce. Nižší podtlak vzniká při volnoběhu a nejmenší podtlak při akceleraci, kdy motor nasává velké množství vzduchu. MAP je spolehlivější, ale méně přesný. MAF - Airweight je přesná, ale náchylnější k poškození. Některá (obzvláště výkonná) vozidla mají snímač Mass Air Flow (Mass Air Flow) a MAP (MAP). V takových případech se MAP používá k ovládání funkce boost, k ovládání funkce recirkulace výfukových plynů a také jako záloha v případě poruchy snímače hmotnostního průtoku vzduchu.
